座ったままかかとを上げ、止める方法と上げ下げする方法。ふくらはぎ痩せを期待するとき、筋肉の酸素や血流の変化を脚の細さと結び付けてよいのか。小規模な実験から、収縮の強さ、休む間隔、筋肉と腱の測定の違いを整理し、デスクの下の運動へ当てはめる際の考え方を示す。
椅子に座り、床からかかとを浮かせたまま書類を読んでいると、ふくらはぎに力が入り続けるのを感じる。いったん床へ戻して上げ直すと、今度は力を入れる時間と緩める時間が交互に来る。「上げて止める」のと「上げ下げする」のとでは、筋肉の中で何が違うのだろう。
答えの芯は、筋肉の酸素の変化だけでは、脚が細くなる運動を選べない、ということだ。ふくらはぎを動かした実験では、動脈の流れが増えていても局所の酸素飽和度が下がった。血が多く流れることと、測定箇所に酸素が多く残ることは同じではない。[2][10] 静止と反復を比較するときも、この区別が出発点になる。
既存記事「ふくらはぎの筋トレは下で弾まず止める？反動と筋肉が出す力を分けて読む」には反動と力の話を譲る。ここで見るのは、力を保つ時間と緩める時間、そして運動中と運動後で異なる酸素の反応である。デスクの下での実践は、その実験条件とどこまで似ているかを確かめながら考えたい。
上げて止めることと、上げ下げすることの違い
足首で足先を下へ向ける働きを底屈という。研究では、この働きを装置に向かって続けたり、負荷を動かす形で繰り返したりする。足首の動きを伴わず力を保つのが等尺性収縮、動かしながら行うのが動的な運動である。ふくらはぎの実験には、その両方がある。[2][3] 足首が動かなくても、力を保つ間は筋肉が働いている。
ただし、椅子に座ってかかとを浮かせる姿勢と、研究用の装置に足を固定して押す条件は別に考える必要がある。糖尿病の有無を比べた小規模な実験では、参加者はあおむけになり、足を専用装置に固定して等尺性の底屈を行った。[3] 糖尿病のある人を含む比較であり、18〜39歳の女性の座位運動にそのまま当てはめられるかは別途検証が必要だ。
また、「反復」という言葉にも違いがある。かかとが上下する反復と、足首の角度を保ったまま力を入れて休む反復は、同じ運動の名前ではない。アキレス腱を調べた実験では、等尺性収縮を続ける条件と、収縮と休止を繰り返す条件を設けている。[14] 動くか止まるかに加え、力を抜く間があるかも条件になる。
この区別は、運動動画を選ぶ際に役立つ。「止める」という説明を見たら、上げた位置で力を保つのか、床へ戻していったん緩めるのかを見分ける。同じ言葉でも、筋肉へ力をかけ続ける時間が異なるからだ。研究でも収縮の持続時間によって、腱の酸素飽和度や運動後の性質に異なる反応が観察されている。[12]
仕事の合間の運動を比べるなら、回数だけを書き留めても条件はそろわない。動きを伴うのか、保つのか、途中で緩めるのかを文章で残したほうが、自分が何を試したかを見失いにくい。ここで記録するのは効果の点数ではなく、運動の形だ。実験でも、収縮の型と負荷を指定してから酸素の反応を比べている。[2][14]
実験の負荷を読むときには、重さで指定した条件と、本人の最大の力に対する割合で指定した条件も区別したい。男性の動的底屈の実験は重さを変え、女性の反復頻度の実験は最大随意収縮に対する割合を指定している。[2][10] 同じかかと上げでも、前者の重さと後者の割合を横並びにして、どちらが軽い運動かを決めることはできない。対象と課題をそろえて初めて比較の意味が定まる。
たとえば、仕事中に荷物を膝へ載せて上げ下げする場面を想像しても、その荷物の重さだけでは研究と同じ負荷になったとは判断できない。実験での重さは、実験の底屈課題にかけた負荷の条件である。[2] 日常へ持ち帰るべきなのは具体的な重さの指定より、負荷を変えると酸素化の反応も変わりうるという見方だ。椅子に座っているという共通点だけで、課題の違いを飛び越えないようにしたい。
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
血流が増えても、筋肉の酸素は下がりうる
近赤外分光法は、光を利用して局所の酸素化の状態などを調べる測定法である。ふくらはぎの研究では、超音波で動脈の流れを測る方法や、磁気共鳴画像で酸素化の反応を見る方法と組み合わせられている。[2] 同じ脚でも、血管を通る流れと、筋肉の局所で得られる信号とでは、観察しているものが違う。
健康な男性6人を対象にした生理学的実験では、底屈運動の負荷を2kgと6kgに変えた。運動終了時の膝の裏の動脈の血流速度は、安静時からそれぞれ151±24%、589±145%増加した。一方、内側の腓腹筋で測った筋酸素飽和度の変化は、2kgで−11±4%、6kgで−38±11%だった。[2] 流れの増加と局所の酸素飽和度の低下が同じ実験で起きている。男性の結果が18〜39歳の女性でも同じ大きさになるかは、この実験だけでは判断できない。
ここでの腓腹筋とは、ふくらはぎの表面側にある筋肉だ。この実験の数字は、重い負荷のほうが酸素化の低下が大きかったことを示す。[2] しかし、血流速度の増加率を脚全体の血液量の増加率に置き換えることも、局所の酸素飽和度の低下を全身の酸素不足と読み替えることもできない。測定した場所と指標を付けたまま読む必要がある。
末梢動脈疾患の患者8人と対照8人を比べた研究は、運動開始後の筋酸素飽和度の時間経過を、血流と酸素消費の関係から調べている。[16] 患者を含む結果を18〜39歳の女性の日常動作にそのまま当てはめるには、対象と運動条件の違いを考える必要がある。 したがって、下がった数字だけを見て「血が来なくなった」と判断するのは早い。逆に、血管の流れが増えたという結果から局所に残る酸素の量までは決められない。入口で測る数字と、働く現場で測る数字を同じものとして扱わないことだ。
夕方の仕事中にふくらはぎが熱く感じても、その感覚だけで、筋肉内の酸素飽和度を推定することはできない。上記の研究で酸素化の違いを確かめたのは測定装置であり、熱さを効果の順位へ換算した試験ではない。[2] 机の下の実感と、論文のグラフには別々の役割がある。実感は動作の負担を振り返る材料、グラフは条件をそろえたときの局所反応を読む材料である。
速く繰り返せば、酸素の減り方も大きいのか
平均年齢21歳の女性6人が参加した実験は、日常の読者に比較的近い対象を含む。ただし、行ったのは最大随意収縮の33%の力での底屈運動である。最大随意収縮とは、本人が意識して出せる最大の力を指す。この実験では、毎分40回、60回、80回の条件で運動し、筋肉ごとの酸素飽和度と太もも側の動脈血流を測った。[10]
有意な酸素飽和度の変化が見られたのは、測定した筋肉のうち内側の腓腹筋だった。その低下は最大で約30%に達したが、調べた反復頻度には依存しなかった。一方、運動終了時の動脈血流の増加は毎分80回で最も大きかった。[10] 速いほど、どの指標も同じように増減する、という結果ではない。
さらに毎分60回の運動を限界まで延ばした条件では、平均の運動時間は2.7±1.1分だった。内側腓腹筋の酸素飽和度は開始後の最初の1分以内に最低となり、運動が終わる前に一部回復した。この間に総ヘモグロビン量と動脈血流も増加していた。[10] 動き続けている途中でも、酸素のグラフは下がり続けるだけではなかった。
この結果を日常へ持ち帰るなら、「速く動かすほど局所の酸素を減らせる」という目的でテンポを上げる根拠にはしないことだ。反復速度は血流に違いを生んだが、酸素飽和度の低下には頻度による有意な違いがなかった。[10] キーボードを打つ速さまで競う日に、かかとの上下まで競技にしなくてよい。
また、同じふくらはぎの中でも測定位置は重要だ。健康な5人のボランティアが最大随意収縮の50%で動的な底屈を行った研究では、酸素飽和度は内側腓腹筋で安静時73.0±0.9%から終了時69.1±1.8%へ、外側腓腹筋で70.5±1.7%から63.8±2.1%へ低下した。外側の低下のほうが大きかった。[8] 健康な少人数の実験であり、18〜39歳の女性全体に同じ変化量を当てはめるには検証を要する。 「ふくらはぎの酸素」という名前の、脚全体に共通する数字があるわけではない。
数字で読むかかと上げと酸素
男性6人の実験：2kgと6kgの動的底屈を比較。筋酸素飽和度の変化は−11±4%と−38±11%だった。[2]
女性6人の実験：最大随意収縮の33%で、毎分40・60・80回を比較した。[10]
健康な5人の実験：運動終了時の酸素飽和度は内側腓腹筋69.1±1.8%、外側63.8±2.1%だった。[8]
男性12人の腱の実験：最大随意収縮の70%で、5秒収縮と5秒休止を50回繰り返した条件がある。[14]
男性8人の実験：短い収縮と長い収縮を繰り返し、腱の血液量・酸素飽和度・伸び方を調べた。[12]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
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